JPH04334426A - 射出成形機の材料検知方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパージ処理の終了或は材
料切れ等を検知するための射出成形機の材料検知方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、射出成形機では材料切れ或いは
故障等により加熱筒内に材料が無くなった場合、スクリ
ュが空転し、いわゆるスクリュかじりやスクリュの焼付
きを起こす虞れがある。したがって、加熱筒内における
材料の存在を適時監視し、材料が無くなったことを、確
実かつ速やかに検知する必要がある。

【０００３】従来、加熱筒内における材料の有無を検知
する方法としては、特開平１−１８８３１６号公報で開
示される射出成形機におけるスクリュの焼き付き防止方
法及び装置が知られている。

【０００４】同公報に開示される焼き付き防止方法及び
装置は、スクリュの回転負荷を、スクリュ回転用油圧モ
ータの油圧を感知する圧力センサで検出し続けるととも
に、スクリュの後退速度を、ポテンショメータ等の速度
センサで検出し続けることにより、検出値が許容値を外
れたときに、スクリュの回転数を低下させるようにした
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
方法及び装置は油圧回路を前提にするものであるため、
スクリュの回転負荷を検出する場合には、圧力センサに
よって油圧を検出する必要があり、事実上油圧回路以外
には適用できない難点があった。

【０００６】また、スクリュの後退速度を検出する場合
には、後退速度が比較的遅いことに加え、材料不足や材
料が少量残留している状態では後退速度（検出状態）が
不安定になるとともに、特に、スクリュの途中に材料が
残留している場合には、スクリュが後退せず、的確かつ
正確な検知を行うことができない。結局、上述したスク
リュの回転負荷の検出と組合わせざるを得ず、構成の複
雑化と高コスト化を招く難点があった。

【０００７】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、材料不足や材料切れ及びパ
ージ処理の終了を安定かつ的確に検知できるとともに、
構成の簡素化と低コスト化を図ることができる射出成形
機の材料検知方法及び装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形機
の材料検知方法は、加熱筒２内における材料の有無を検
知するに際し、スクリュ回転用駆動モータ３の作動時に
、駆動モータ３の負荷電流の大きさを検出し、電流検出
値Ｉｄが予め設定した電流設定値Ｉｓ以下となり、かつ
電流設定値Ｉｓ以下の時間が予め設定した設定時間Ｔｓ
以上継続したときに、材料不検知信号Ｓｏを出力するこ
とを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る射出成形機の材料検知
装置１は、スクリュ回転用駆動モータ３の負荷電流の大
きさを検出する電流検出部４と、電流検出値Ｉｄと予め
設定した電流設定値Ｉｓを比較し、電流検出値Ｉｄが電
流設定値Ｉｓ以下のときに検出信号Ｓｍを出力する比較
処理部５と、検出信号Ｓｍが予め設定した設定時間Ｔｓ
以上継続したときに材料不検知信号Ｓｏを出力する検出
処理部６を備えることを特徴とする。なお、検出処理部
６は、例えば、検出信号Ｓｍの出力により計時を開始し
、かつ検出信号Ｓｍの停止によりリセットするとともに
、設定時間Ｔｓの経過によりタイムアップして材料不検
知信号Ｓｏを出力するタイマ機能部６ｔを備えて構成で
きる。

【００１０】

【作用】本発明に係る射出成形機の材料検知方法及び装
置によれば、駆動モータ３の作動時には、電流検出部４
は駆動モータ３に流れる負荷電流の大きさを検出し、電
流検出値Ｉｄを得る。加熱筒２内に材料が正常に存在す
れば、スクリュに所定の背圧が付与されるため、駆動モ
ータ３に流れる負荷電流は比較的大きくなるが、加熱筒
２内に材料が無くなれば、スクリュは空転して負荷電流
は減少する。なお、スクリュの途中に材料が残留した場
合、スクリュには背圧が付与されないが、スクリュの回
転トルクは大きくなるため、比較的大きい負荷電流が流
れる。

【００１１】一方、比較処理部５は予め設定された電流
設定値Ｉｓと前記電流検出値Ｉｄを比較し、電流検出値
Ｉｄが電流設定値Ｉｓ以下、即ち、加熱筒２内に材料が
無い状態のときに検出信号Ｓｍを出力する。この場合、
電流設定値Ｉｓは、材料が無い状態の負荷電流よりも大
きく、かつ材料が正常に存在する状態のの負荷電流より
も小さい値に設定する。

【００１２】そして、検出処理部６は検出信号Ｓｍが設
定時間Ｔｓ（通常、数秒程度）継続したなら、材料不検
知信号Ｓｏを出力する。なお、材料不検知信号Ｓｏは駆
動モータ３の停止或いは必要な各種指令信号として利用
される。このように、設定時間Ｔｓを経た後に、材料不
検知信号Ｓｏを出力するようにしたため、材料が無い場
合以外に発生する負荷電流の減少、例えば、通常、可塑
化計量工程では可塑化を良好にするため変速点を設定し
ているが、この変速点で発生する瞬間的な負荷電流の減
少はキャンセルできる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【００１４】まず、本発明に係る射出成形機の材料検知
装置１の構成について、図１を参照して説明する。

【００１５】図１において、Ｍは射出成形機を示し、１
１は機台１０に取付けた射出装置である。射出装置１１
は加熱筒２を備え、先端に射出ノズル１２を有するとと
もに、後部には加熱筒２の内部に材料を供給するホッパ
１３を有する。加熱筒２の内部にはスクリュ１４を挿通
し、スクリュ１４の後端は射出シリンダ１５内の射出ラ
ム１６に結合する。射出シリンダ１５は不図示の油圧回
路により駆動され、スクリュ１４を進退移動させる。ま
た、射出ラム１６は射出シリンダ１５の後端から後方へ
突出させ、スクリュ回転駆動機構１７に接続する。同機
構１７は射出ラム１６の後端に取付けた被伝達ギア１８
、スクリュ回転用駆動モータ３、同駆動モータ３の回転
シャフト３ｓに取付けた伝達ギア１９、伝達ギア１９と
被伝達ギア１８間に架け渡した伝達ベルト２０を備え、
駆動モータ３の作動によりスクリュ１４を回転させる。

【００１６】一方、２１はサーボモータ制御部であり、
給電線２２を介して駆動モータ３に接続する。なお、駆
動モータ３はサーボモータである。また、給電線２２に
は駆動モータ３に流れる負荷電流の大きさを検出する電
流検出部４、即ち、変流器２３を付設する。変流器２３
の利用により、電流を非接触で検出でき、既設の射出装
置にも容易に付設できる。変流器２３はモータ負荷検出
部２４におけるコンパレータ２５の一方の入力部に接続
する。他方、２６は電流設定値Ｉｓを設定するための電
流設定部であり、コンパレータ２５の他方の入力部に接
続する。そして、コンパレータ２５の出力部は射出成形
機全体の制御を司るコンピュータ機能を内蔵した成形機
制御装置２７に接続する。同制御装置２７には検出処理
部６を構成するタイマ機能部６ｔを備える。なお、コン
パレータ２５及び電流設定部２６は比較処理部５を構成
する。

【００１７】次に、本発明に係る射出成形機の材料検知
方法について、図１及び図２を参照して説明する。

【００１８】図２は本発明に係る材料検知方法、特に、
パージ処理工程のフローチャートを示す。パージ処理工
程は成形終了後に加熱筒２内の材料を排出するための処
理工程である。

【００１９】まず、自動パージ処理工程の開始指令によ
り、駆動モータ３が作動してスクリュ１４を回転させる
（ステップ５１）。同時に、材料検知処理プログラムも
起動し、材料検知処理が実行される。

【００２０】スクリュ１４の回転により、加熱筒２内に
材料が存在していれば、スクリュ１４に背圧が付与され
るため、駆動モータ３には所定の負荷電流が流れる。負
荷電流は変流器２３により検出され、電流検出値Ｉｄと
してコンパレータ２５に付与される。また、電流設定部
２６において予め設定された電流設定値Ｉｓもコンパレ
ータ２５に付与される。よって、コンパレータ２５では
電流検出値Ｉｄと電流設定値Ｉｓが比較される。この場
合、スクリュ１４に背圧が付与されているため、電流検
出値Ｉｄは電流設定値Ｉｓよりも大きくなり、コンパレ
ータ２５からの検出信号Ｓｍの出力はない。したがって
、スクリュ１４は回転を継続し、所定のパージ処理が行
われる。

【００２１】そして、パージ処理が進行し、加熱筒２内
に残留する材料が無くなれば、スクリュ１４に対する背
圧が低下するとともに、これに伴い、駆動モータ３の負
荷電流も減少し、電流検出値Ｉｄは電流設定値Ｉｓ以下
になる。この結果、コンパレータ２５の出力は反転し、
検出信号Ｓｍを出力する（ステップ５２）。

【００２２】一方、検出信号Ｓｍは制御装置２７に付与
される。これにより、タイマ機能部６ｔは計時を開始す
る（ステップ５３）。タイマ機能部６ｔの計時中に、も
し、電流検出値Ｉｄが電流設定値Ｉｓよりも大きくなり
、検出信号Ｓｍが停止すればタイマ機能部６ｔはリセッ
トし、そのままパージ処理を継続する（ステップ５４、
５５）。この場合、発生した電流減少は一時的であり、
パージ処理終了以外の要因が考えられるためにキャンセ
ルされる。他方、検出信号Ｓｍの出力が設定時間Ｔｓ以
上継続したなら、タイマ機能部６ｔはタイムアップし、
電流不検知信号Ｓｏを出力する（ステップ５６）。 これにより、駆動モータ３を停止させ、パージ終了処理
を行う（ステップ５７）。なお、設定時間Ｔｓは数秒程
度の僅かな時間として設定される。

【００２３】また、電流不検知信号Ｓｏは駆動モータ３
の停止指令として用いたが、自動化システムにおける金
型自動交換又は材料替えの際には、ホッパローダに対す
る材料要求指令として用いる。他方、このような材料の
検知処理は駆動モータ３が作動した際に常時行われるた
め、可塑化計量工程においても同様に実行される。可塑
化計量工程における材料不検知信号Ｓｏの出力は、材料
切れ、材料がスクリュに食い込まないサージング状態等
の事故、故障等が考えられる。したがって、この場合、
材料不検知信号Ｓｏは駆動モータ３の停止指令、異常発
生警報指令等として利用でき、このような異常事態に対
しても速やかに対処できる。なお、前述したように、可
塑化計量工程におけるスクリュ回転の変速点で発生する
一時的な電流減少はキャンセルされる。

【００２４】さらにまた、材料不足、材料切れの手前の
状態においても、駆動モータ３の負荷電流は敏感に反応
するため、負荷電流の大きさを監視することにより、事
態を的確に把握できる。したがって、例えば、材料切れ
手前の状態を検出するための電流設定値Ｉｓ及び設定時
間Ｔｓを設定し、予備警報を発するように構成すること
も可能である。

【００２５】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。 例えば、検出処理部はタイマ機能部により検出信号を常
時監視する方式を採用したが、一定時間前後における二
つの時点の検出結果を比較する方式でもよい。また、比
較処理部及び検出処理部はハードウェア構成でもよいし
、ソフトウェアで実行してもよい。この際、電流検出部
、比較処理部及び検出処理部はサーボモータ制御部に内
蔵する検出機能や演算処理機能を利用することもできる
。さらにまた、射出シリンダはサーボモータで置換して
もよいし、サーボモータは汎用モータで置換してもよい
。その他、細部の構成、手法等において本発明の要旨を
逸脱しない範囲で任意に変更できる。

【００２６】

【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の
材料検知方法（装置）は、加熱筒内における材料の有無
を検知するに際し、スクリュ回転用駆動モータの作動時
に、電流検出部により駆動モータの負荷電流の大きさを
検出するとともに、比較処理部及び検出処理部によって
、電流検出値が予め設定した電流設定値以下となり、か
つ電流設定値以下の時間が予め設定した設定時間以上継
続したときに、材料不検知信号を出力するようにしたた
め、次のような顕著な効果を奏する。

【００２７】■　　材料切れやパージ処理の終了を安定
かつ的確に検知できるとともに、材料不足やスクリュ途
中の残留材料等の状態も的確に検出できる。

【００２８】■　　変流器と処理回路の追加等で容易に
実施できるとともに、構成の簡素化、さらには低コスト
化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形機の材料検知装置のブロ
ック系統図、

【図２】本発明に係る射出成形機の材料検知方法を示す
フローチャート、

【符号の説明】

１　　　　材料検知装置 ２　　　　加熱筒 ３　　　　駆動モータ ４　　　　電流検出部 ５　　　　比較処理部 ６　　　　検出処理部 ６ｔ　　タイマ機能部 Ｉｄ　　電流検出値 Ｉｓ　　電流設定値 Ｔｓ　　設定時間 Ｓｍ　　検出信号 Ｓｏ　　材料不検知信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　加熱筒内における材料の有無を検知す
   る射出成形機の材料検知方法において、スクリュ回転用
   駆動モータの作動時に、駆動モータの負荷電流の大きさ
   を検出し、電流検出値が予め設定した電流設定値以下と
   なり、かつ電流設定値以下の時間が予め設定した設定時
   間以上継続したときに、材料不検知信号を出力すること
   を特徴とする射出成形機の材料検知方法。
2. 【請求項２】　　加熱筒内における材料の有無を検知す
   る射出成形機の材料検知装置において、スクリュ回転用
   駆動モータの負荷電流の大きさを検出する電流検出部と
   、電流検出値と予め設定した電流設定値を比較し、電流
   検出値が電流設定値以下のときに検出信号を出力する比
   較処理部と、検出信号が予め設定した設定時間以上継続
   したときに材料不検知信号を出力する検出処理部を備え
   ることを特徴とする射出成形機の材料検知装置。
3. 【請求項３】　　検出処理部は検出信号の出力により計
   時を開始し、かつ検出信号の停止によりリセットすると
   ともに、設定時間の経過によりタイムアップして材料不
   検知信号を出力するタイマ機能部を備えることを特徴と
   する請求項２記載の射出成形機の材料検知装置。